אלקטרונים הם חלקיקים שהם חלק מחוקת האטום. זה, בתורו, כולל שני אזורים עיקריים, הליבה (חלק מרכזי, צפוף, קומפקטי ומסיבי) ואת אלקטרוספירה (אזור פריפריאלי סביב הגרעין). אלקטרונים נמצאים באלקטרוספירה של האטום, נעים סביב הגרעין במסלולים מעגליים הנקראים קליפות אלקטרונים.
על פי המודל האטומי של רתרפורד-בוהר יש לכל היותר שבע שכבות אלקטרוניות, אך רק מעטות מסלולים מעגליים מותרים לאלקטרון מכיוון שבכל אחד מהמסלולים הללו יש לאלקטרון אנרגיה קָבוּעַ.
המילה "אלקטרון" באה מיוונית אלקטרון, שפירושו ענבר - שרף המופרש על ידי סוגים מסוימים של ירקות להגנה מפני חרקים ומיקרואורגניזמים. עם הזמן שרף זה מאבד מים ומתקשה והופך לשרף מאובן. הפילוסוף היווני תאלס ממילטו (625 א. Ç. - 546 א. ג ') ציין שכאשר משפשפים ענבר בבדים כמו משי, צמר או זמש, הוא החל למשוך חפצים קלים והפך ל"מחושמל ".
עקרב בצבע ענבר, שרף מאובן
עם הזמן התגלו כמה תגליות על האופי החשמלי של החומר, ובכך הראו כי לחומר יש מטענים שליליים וחיוביים בחוקתו. אך רק בשנת 1856 החל ההסבר לתופעה זו של חשמל להתגבש. הפיזיקאי האנגלי אֲדוֹנִי וויליאן קרוקס (1832-1919) יצר את מה שנודע בשם אמפולה קרוקס, צינור זכוכית אטום בו הונחו. גזים בלחץ נמוך מאוד ואשר היה להם קוטב שלילי וחיובי בקצות האמפולה, אלקטרודות.
יישום הפרש הפוטנציאל בין האלקטרודות יצר קרן אור שנשארה המכונה קרן קתודה, שכן היא תמיד עברה מהאלקטרודה השלילית (קתודה) לאלקטרודה החיובית (אָנוֹדָה).
שנים אחר כך, בשנת 1897, המדען האנגלי ג'וזף ג'ון תומסון (1856-1940) ביצע ניסויים נוספים בצינור קרן קתודה זה שהגיע לשיאו בגילוי אלקטרונים. הוא סיכם את הדברים הבאים:
* קרני הקתודה הללו הן חלק בלתי נפרד מכל החומר, מכיוון שאפילו שינוי הגזים, התוצאה לניסוי זה חוזרת על עצמה. לפיכך, מדובר בערך חלקיק תת אטומי;
* לקרניים האלה יש פסטה מכיוון שהם מסוגלים להזיז סליל קטן בתוך הצינור;
* הם יש מטען שלילי מכיוון שכאשר מציבים שדה חשמלי מחוץ לנורה, קרני הקתודה עוברות סטיה, ונמשכות לפלטה החיובית.
לפיכך, קרני הקתודה נקראו אלקטרונים ונחשבו לחלקיק התת אטומי הראשון שהתגלה.
ג'וזף ג'ון תומסון (1856-1940) - נחשב כמגלה האלקטרון
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
היום אנחנו יודעים את זה אלקטרונים הם חלקיקי המסה הקטנים ביותר המרכיבים את האטום. הם הכרחיים 1836 אלקטרונים להגיע למסה של פרוטון או נויטרון, שהם החלקיקים המרכיבים את גרעין האטום. המטען היחסי שלו הוא -1 ובקולומב הוא -1.62. 10-19.
להלן כמה היבטים מעניינים לגבי אלקטרונים המסבירים כמה תופעות שאנו מכירים:
* אלקטרונים פולטים קרינה: האם אתה יודע מתי נופל מעט מלח על להבת הכיריים והצבע הופך לצהוב עז מאוד? הסיבה לכך היא שכאמור המודל האטומי של רתרפורד-בוהר אומר כי אלקטרונים נמצאים במסלולים עם כמות מסוימת של אנרגיה. כאשר אחד האלקטרונים הללו מקבל אנרגיה (כגון באמצעות חום), הוא קופץ ממסלול אנרגיה נמוך יותר למסלול אנרגיה גבוהה יותר, ונכנס למצב נרגש. עם זאת, מצב זה אינו יציב והאלקטרון מאבד במהירות את האנרגיה שצבר בצורה של קרינה גלויה, שהיא הצבע שאנו מדמיינים, וחוזר למצבו הקרקעי.
לכל אטום יש שכבות אלקטרוניות עם כמויות מסוימות של אנרגיה, ולכן כל מלח שנוצר על ידי סוג של מתכת פולט קרינת צבע שונה. נתרן פולט צבע צהוב, בריום פולט צבע ירוק, ליתיום פולט צבע אדום, אלומיניום פולט צבע לבן וכן הלאה. עיקרון זה משמש להכנת זיקוקים. ראה עוד כיצד זה קורה באמצעות הניסוי הבא: מבחן להבה: מעבר אלקטרוני.
זיקוקים צבעוניים עקב השימוש במלחים שונים.
* זרם חשמלי ואלקטרונים:זרם חשמלי אינו אלא זרימה מסודרת של אלקטרונים. במתכת, ישנם אלקטרונים חופשיים אשר על ידי פעולת שדה חשמלי או מגנטי מסודרים לשטף בתוך סריג הקריסטל של המתכת. נקודה זו חשובה מאוד, שכן אנו יודעים שללא חשמל החברה שלנו לא תהיה זהה.
* אלקטרונים מועברים בין אטומים: אטומים נקשרים על ידי העברה או שיתוף של אלקטרונים. בעקבות תורת האוקטט, כדי שהאטום יהיה יציב, צריך שיהיו לו שמונה אלקטרונים בקליפת הערכיות שלו (מעטפת אלקטרונית חיצונית), וכך יקבלו תצורת גז אצילי. לכן אטומי היסודות מעבירים או חולקים את האטומים שלהם באמצעות, בהתאמה, קשרים יוניים אוֹ קשרים קוולנטיים, ויוצרים תרכובות יציבות כאלה שיש לנו סביבנו ובתוכנו.
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
